車両用空調装置

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【発明の名称】	車両用空調装置
【発明者】	【氏名】尾関幸夫【住所又は居所】東京都中野区南台５丁目２４番１５号カルソニックカンセイ株式会社内【氏名】恩田正治【住所又は居所】東京都中野区南台５丁目２４番１５号カルソニックカンセイ株式会社内【氏名】黒川充博【住所又は居所】東京都中野区南台５丁目２４番１５号カルソニックカンセイ株式会社内【氏名】山上通夫【住所又は居所】東京都中野区南台５丁目２４番１５号カルソニックカンセイ株式会社内
【要約】	【課題】エンジン始動直後において窓曇りを防止しつつも吹出温度を向上できる車両用空調装置の提供を図る。【解決手段】デフロスタ吹出通路１７とブロア３上流とを連通する帰還通路２３を設けるとともに、該帰還通路２３を開閉するドア２４を設けた。そのため、エンジン始動直後でヒータコア７による加熱量が小さいときには、帰還通路２３を通じて空調風の一部を帰還させて再加熱することで、内気混入量を増やすことなく吹出温度を上げることができる。つまり、窓曇りを防止しつつも吹出温度を上げることができる。しかも、帰還通路２３がフット吹出通路２０以外の吹出通路（デフロスタ吹出通路１７）に設けられているため、暖房運転における主風通路を構成するフット吹出通路２０から吹き出される空調風への悪影響（温度分布に偏りなど）を最小限に抑えることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】ブロア（３）と、ブロア（３）からの空気を加熱する加熱用熱交換器（７）と、この加熱用熱交換器（７）を通過する温風通路（Ｐ１）と、この加熱用熱交換器（７）をバイパスするバイパス通路（Ｐ２）と、これら温風通路（Ｐ１）およびバイパス通路（Ｐ２）への通風量の割合を調節するエアミックスドア（６）と、温風通路（Ｐ１）を通過した空気およびバイパス通路（Ｐ２）を通過した空気を混合するエアミックスチャンバ（Ｐ３）と、該エアミックスチャンバ（Ｐ３）の下流に分岐形成されたデフロスタ吹出通路（１７，３６）およびベント吹出通路（１８，３７）およびフット吹出通路（１９）と、これら吹出通路（１７、１８、１９，３６、３７、１９）を選択的に開閉する複数のモード切換ドア（２０、２１、２２，３３、３４、２２）と、を備え、前記加熱用熱交換器（７）がエンジン冷却水を利用するタイプの車両用空調装置（１，３１）において、前記フット吹出通路（１９，１９）以外の吹出通路（１７、１８，３６、３７）とブロア（３）上流と連通する帰還通路（２３，４０）を設けるとともに、該帰還通路（２３，４０）を開閉するドア（２４，４１）を設けたことを特徴とする車両用空調装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用空調装置は、ユニットケース内に、ブロアと、ブロアからの空気を除湿冷却する冷却用熱交換器と、この冷却用熱交換器からの空気を加熱する加熱用熱交換器と、この加熱用熱交換器を通過する空気とバイパスする空気との通風割合を調節するエアミックスドアと、を備えて構成されている。
【０００３】ユニットケース内には、加熱用熱交換器を通風した空気が流れる温風通路と、加熱用熱交換器をバイパスして冷却用熱交換器を通風した冷風がそのまま流れるバイパス通路と、これら温風通路からの温風および冷風通路からの冷風を混合するエアミックスチャンバと、該エアミックスチャンバの下流に分岐形成された吹出通路と、が形成されている。
【０００４】吹出通路はデフロスタ吹出通路およびベント吹出通路およびフット吹出通路からなり、この吹出通路の内外にはこれら吹出通路を選択的に開閉する複数のモード切換ドアが設けられていて、乗員の要求に応じて吹出通路が選択されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この種の車両用空調装置にあっては、一般に、加熱用熱交換器としてエンジン冷却水を利用したヒータコアが用いられるため、エンジン始動直後にはエンジン冷却水温度が低く、加熱用熱交換器による加熱が期待できず速暖房性は必ずしも良好とは言い難い。
【０００６】ここで、エンジン始動直後の室内の冷え感を緩和するためより内気の混入量を多くすることが好ましいが、外気に対して湿度の高い内気の混入量を多くしすぎると窓が曇ってしまうため、一般には内気混入量を２０～３０％と低く保つ必要がある。そのため、エンジン始動直後において窓曇りを防止しつつ吹出温度を向上するには限界があった。
【０００７】本発明はこのような前記従来技術を背景に為されたものであって、その目的は、エンジン始動直後において窓曇りを防止しつつも吹出温度を向上できる車両用空調装置の提供である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にあっては、ブロアと、ブロアからの空気を加熱する加熱用熱交換器と、この加熱用熱交換器を通過する温風通路と、この加熱用熱交換器をバイパスするバイパス通路と、これら温風通路およびバイパス通路への通風量の割合を調節するエアミックスドアと、温風通路を通過した空気およびバイパス通路を通過した空気を混合するエアミックスチャンバと、該エアミックスチャンバの下流に分岐形成されたデフロスタ吹出通路およびベント吹出通路およびフット吹出通路と、これら吹出通路を選択的に開閉する複数のモード切換ドアと、を備え、前記加熱用熱交換器がエンジン冷却水を利用するタイプの車両用空調装置において、前記フット吹出通路以外の吹出通路とブロア上流とを連通する帰還通路を設けるとともに、該帰還通路を開閉するドアを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、帰還通路およびこの帰還通路を開閉するドアを設けたため、エンジン始動直後でヒータコアによる加熱量が小さいときには、帰還通路を通じて温風の一部を再加熱することで内気混入量を増やすことなく、つまり窓曇りを防止しつつも吹出温度を上げることができる。
【００１０】しかも、この請求項１記載の発明によれば、前記帰還通路はフット吹出通路以外の吹出通路（デフロスタ吹出通路またはベント吹出通路）に設けられているため、暖房運転における主風通路を構成するフット吹出通路から吹き出される空気の温度分布に偏りなどの悪影響を最小限とすることができる。つまり、エアミックスチャンバに帰還通路を設ける場合には、温風および冷風の混合中にその一部が抜き取られることになりフット吹出通路からの吹き出される空気の温度分布に偏りが生じるおそれがあるが、この請求項１記載の発明にあってはそのような悪影響を最小限に抑えて、上記効果を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の車両用空調装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】第１実施形態：図１～図７は第１実施形態の車両用空調装置を示すもので、図１はこの第１実施形態の車両用空調装置を示す斜視図、図２は同車両用空調装置の正面図、図３は図２中III－III線に沿う断面図、図４は図２中IV－IV線に沿う要部断面図、図５はエンジン始動直後の暖房運転（フットモード）における空調風の流れを示す図、図６は通常の暖房運転（フットモード）における空調風の流れを示す図である。
【００１３】車両用空調装置１は、ユニットケース２内に、ブロア３と、エアフィルタ４と、冷却用熱交換器としてのエバポレータ５と、エアミックスドア６と、加熱用熱交換器としてのヒータコア７と、を備えて構成される。
【００１４】ブロア３は、ユニットケース２内の送風経路の上流端部に形成されたスクロール室９と、このスクロール室９に収容されたファン１０と、該ファン１０を駆動する図示せぬ電動モータと、から構成される。このブロア３の接続部には、内気導入口１３と外気導入口１４とこれら内気導入口１３及び外気導入口１４を選択的に開閉するドア１５とを備えて構成されるインテークボックス１２が接続されていて該ブロア３に吸入する内外気の吸入割合を調節できるようになっている。
【００１５】エアフィルタ４は、エバポレータ５の上流側に配設され、エバポレータ５の図示せぬフィンおよびヒータコア７の図示せぬフィンに異物が堆積して冷房能力，暖房能力が落ちてしまうことを防止するとともに、車室内に塵，埃が吹き出されないようにしている。
【００１６】冷却用熱交換器としてのエバポレータ５は図示せぬ冷凍サイクルに介装され、内部に低温低圧状態の冷媒を循環させて該冷媒に熱を吸熱させるものである。一方、加熱用熱交換器としてのヒータコア７は図示せぬ温水ラインに介装され、エンジンの排熱によって高温になったエンジン冷却水を熱源として発熱するものである。
【００１７】エアミックスドア６は、エバポレータ５の下流側且つヒータコア７の上流側に配設され、エバポレータ５によって冷却除湿された空気をヒータコア７に流す温風通路Ｐ１とヒータコア７をバイパスするバイパス通路Ｐ２とに流れる風量を調節して、温風通路Ｐ１とバイパス通路Ｐ２との合流部に設けられたエアミックスチャンバＰ３で所定の吹き出し温度になるようにするものである。なお、この実施形態のエアミックスドア６は、スライド式であり、ドアケース６１とドア本体６２とを備えて構成されている。
【００１８】エアミックスチャンバＰ３の下流側には、該ミックスチャンバＰ３から分岐されたデフロスタ吹出通路１７およびベント吹出通路１８およびフット吹出通路１９が設けられている。上記デフロスタ吹出通路１７の下流端部には、車両前面窓ガラスに空調風を吹き出すため図示せぬデフロスタダクトが接続され、ベント吹出通路１８の下流端部には、乗員胸部に向けて空調風を吹き出すための図示せぬセンタベントダクトおよび車両側面窓ガラスに向けて空調風を吹き出すための図示せぬサイドベントダクトが接続され、フット吹出通路１９の下流端部には、乗員足下に向けて空調風を吹き出すための図示せぬフロントフットダクトおよび図示せぬリアフットダクトが接続されている。
【００１９】各吹出通路１７の流入端部には、モード切換ドアとしてのデフロスタドア２０およびベントドア２１およびフットドア２２が設けられている。デフロスタドア２０はデフロスタ吹出通路１７を開閉し、ベントドア２１はベント吹出通路１８を開閉し、フットドア２２はフット吹出通路１９を開閉するものであり、これら各モード切換ドア２０、２１、２２は吹き出しモードの設定または室内温度の設定などにより制御手段を介して開閉制御される。
【００２０】そして、デフロスタ吹出通路１７には、該デフロスタ吹出通路１７とブロア３上流のインテークボックス１２とを連通して空調風の一部を帰還させるための帰還通路２３が設けられている。また、デフロスタ吹出通路１７内には、上述の帰還通路２３を開閉するドア２４が設けられている。つまり、このドア２４を開くと、デフロスタ吹出通路１７内に流れ込む空調風の一部または全部をブロア３上流のインテークボックス１２に帰還させることができ、空調風の一部をヒータコア７で再加熱することができる。
【００２１】以上のように構成された車両用空調装置１のフットモードの空調風の流れを図５および図６を参照しつつ説明する。
【００２２】フットモードはフット吹出通路１９から空調風を吹き出すモードである。乗員によりまたは温度センサなどによりフットモードに設定されると図示せぬ制御手段によって、図６に示すようにデフロスタドア２０が閉，ベントドア２１が閉，フットドア２２が開となり、フット吹出通路１９から空調風が吹き出される。なお、このフットモードでは、ベントドア２１にはサイドベント吹出通路と常時連通する図示せぬ連通孔が設けられており、全体の１５～２０％の空調風が吹き出されて車両側面窓ガラスの曇り止め性が確保されるとともに乗員上半身の暖房感が確保される。
【００２３】ここで、通常のフットモードは、上述のようにフット吹出通路１９から全温風が吹き出されることとなるが、エンジン始動直後などエンジン冷却水が所定値以下の場合には上記制御手段によって図５に示すようにベントドア２１がベント吹出通路１８を開くとともに、ドア２４が帰還通路２３を開くようになっている。これにより、エンジン冷却水が十分な温度でなくヒータコア７の十分な加熱が期待できないときには、内気吸込量を多くすることなく、空調風の一部を帰還させてヒータコア７で再加熱することで、窓曇りを防止しつつも吹出温度を高めることができる。
【００２４】このように、帰還通路２３およびこの帰還通路２３を開閉するドア２４を設けたこの第１実施形態の車両用空調装置１によれば、エンジン始動直後でヒータコア７による加熱量が小さいときであっても帰還通路２３を通じて空調風の一部を再加熱することで、内気混入量を増やすことなくつまり窓曇りを防止しつつも吹出温度を上げることができる。
【００２５】しかも、この第１実施形態の車両用空調装置１によれば、帰還通路２３は、暖房運転（フットモード）における主風経路としてのフット吹出通路１９以外の吹出通路１７（なお、この例ではデフロスタ吹出通路１７であるがベント吹出通路１８であってもよい）に設けられているため、フット吹出通路１９からの空調風の温度分布の偏りを最小限にとどめることができる。つまり、仮にエアミックスチャンバＰ３またはフット吹出通路１９に帰還通路２３を設けたとすると、温風および冷風の混合中にその一部が抜き取られることになりフット吹出通路１９から吹き出される空調風の温度分布に偏りが生じてしまうおそれがあるが、この第１実施形態にあってはそのような悪影響を最小限に抑えて、上記効果を得ることができる。
【００２６】第２実施形態：図７～図１１は第２実施形態の車両用空調装置を示すものであり、図７はこの第２実施形態の車両用空調装置の正面図、図８は図７中VIII－VIII線に沿う断面図、図９は図７中IX－IX線に沿う要部断面図、図１０はこの第２実施形態の車両用空調装置に用いるデフロスタ・ベント一体型ドア示す斜視図、図１１はエンジン始動時の暖房運転（フットモード）における空調風の流れを示す図である。なお、第１実施形態と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】この第２実施形態の車両用空調装置３１は、帰還通路４０をベント吹出通路３７に設けた点が第１実施形態との主な相違点である。
【００２８】デフロスタドア３３およびベントドア３４は、同一の回動軸３５に異なる角度で取り付けられたデフロスタ・ベント一体型ドア３２であって、このドア３２の回動軸３５の回動角に応じて、（１）：デフロスタ吹出通路３６およびベント吹出通路３７が共に閉、（２）：デフロスタ吹出通路３６が開で且つベント吹出通路３７が閉、（３）：デフロスタ吹出通路３６が閉で且つベント吹出通路３７が開、（４）：デフロスタ吹出通路３６およびベント吹出通路３７が共に開、という４態様を実現できるようにデフロスタ吹出通路３６およびベント吹出通路３７には対向配置された流入口および流出口を有する円筒状シール面３９が形成されている。なお、図７～図１１は（１）：デフロスタ吹出通路３６およびベント吹出通路３７がともに閉じられて、フット吹出通路２０のみが開かれたフットモードに対応する図である。
【００２９】この実施形態では、デフロスタ吹出通路３６の前記円筒状のシール面３９に、該デフロスタ吹出通路３６とブロア３上流のインテークボックス１２とを連通する帰還通路４０を設けた構造であって、この帰還通路４０を開閉するドア４１は、円筒状のシール面３９に沿って円弧状に形成され且つベントドア３４と干渉しないように帰還通路４０内を回動するようになっている。
【００３０】この第２実施形態の車両用空調装置３０よれば、エンジン始動直後でヒータコア７による加熱量が小さいときであっても帰還通路４０を通じて空調風の一部を帰還させて再加熱することで、第１実施形態と同様に、内気混入量を増やすことなく吹出温度を上げることができる。つまり、窓曇りを防止しつつも吹出温度を上げることができる。
【００３１】しかも、帰還通路４０は、暖房運転（フットモード）における主風経路としてのフット吹出通路１９以外の吹出通路（この例ではベント吹出通路３７）に設けられているため、第１実施形態と同様に、フット吹出通路１９から吹き出される空調風の温度分布の偏りを最小限にとどめることができる。

【出願人】	【識別番号】０００００４７６５【氏名又は名称】カルソニックカンセイ株式会社【住所又は居所】東京都中野区南台５丁目２４番１５号
【出願日】	平成１４年３月１５日（２００２．３．１５）
【代理人】	【識別番号】１０００８３８０６【弁理士】【氏名又は名称】三好秀和（外７名）
【公開番号】	特開２００３－２６７０３２（Ｐ２００３－２６７０３２Ａ）
【公開日】	平成１５年９月２５日（２００３．９．２５）
【出願番号】	特願２００２－７２８０８（Ｐ２００２－７２８０８）